形位誤差對角接觸球軸承動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律研究

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1、學(xué)校代號10532學(xué)號S12021102分類號TH133密級公開碩士學(xué)位論文形位誤差對角接觸球軸承動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律研究學(xué)位申請人姓名周陽培養(yǎng)單位機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱熊萬里教授學(xué)科專業(yè)機(jī)械工程研究方向高速主軸軸承動(dòng)力學(xué)論文提交日期2015年5月11日學(xué)校代號：10532學(xué)號：S12021102密級：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文形位誤差對角接觸球軸承動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律研究學(xué)位申請人姓名：周陽導(dǎo)師姓名及職稱：熊萬里教授培養(yǎng)單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院專業(yè)名稱：機(jī)械工程論文提交日期：2015年5月11日論文答辯日期：2015年5月21日答辯委員會(huì)主席：周志雄教授In

2、fluenceofshapeandpositionerrorsondynamiccharacteristicsofangualrcontactballbearingsbyZHOUYangB.E.(HunanUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySuperviso

3、rProfessorXIONGWanliMay,2015湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中持別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：司曰期：之。１５年６月７曰ｊ巧Ｉ學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版

4、，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可［＾采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于。１．保密口，在年解密后適用本授權(quán)書＿＿＿２．不保密材。＂＂／（請?jiān)谏舷鄳?yīng)方框內(nèi)打、）０＾作者簽名：周Ｐ日曰期：ＪＩ５年月７曰導(dǎo)師簽名曰期：衣年月日＾形位誤差對角接觸球軸承動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律研究摘要角接觸球軸承以其高轉(zhuǎn)速、高精度和高剛度等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于機(jī)床主軸、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。實(shí)際工程中，由于加工和裝配誤差以及運(yùn)行環(huán)境的影響，軸承的幾何要素總是不同

5、程度地存在著形位誤差。形位誤差若超過一定限度，會(huì)嚴(yán)重影響軸承的精度、剛度和壽命，甚至造成軸承卡死抱軸等事故。雖然現(xiàn)有的針對軸承形位誤差的研究已經(jīng)得出了定性的結(jié)論，但工程上仍缺乏能精確分析形位誤差對軸承動(dòng)態(tài)特性影響規(guī)律的定量研究方法，所以有必要對此展開更深入的研究。本文分析了計(jì)入形位誤差影響的角接觸球軸承變形幾何關(guān)系，根據(jù)能量平衡導(dǎo)出了滾動(dòng)體姿態(tài)角的計(jì)算公式，建立了不依賴于套圈滾道控制理論的角接觸球軸承擬靜力學(xué)分析模型。運(yùn)用Newton法與Broyden法相結(jié)合的算法處理非線性方程組，對模型進(jìn)行了求解。在此基礎(chǔ)上，研究揭示了套圈滾道圓度誤差、套圈之間的偏心與傾斜對角

6、接觸球軸承接觸角、滾動(dòng)體公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、旋滾比、接觸應(yīng)力、剛度的影響規(guī)律，著重分析了不同工況下這些形位誤差對軸承跳動(dòng)和壽命的影響規(guī)律，并從控制軸承跳動(dòng)的角度提出了套圈滾道圓度誤差的允許范圍，從保障軸承壽命的角度分別提出了套圈偏心量和套圈傾斜角的允許范圍?；贛ATLAB開發(fā)了角接觸球軸承復(fù)合工況下性能分析軟件，實(shí)現(xiàn)了對形位誤差影響下角接觸球軸承動(dòng)態(tài)特性的定量計(jì)算。通過典型計(jì)算實(shí)例，比較分析了所編軟件的計(jì)算結(jié)果與基于套圈滾道控制理論的計(jì)算結(jié)果。研究表明：本文方法克服了套圈滾道控制理論無法同時(shí)反映滾動(dòng)體相對于內(nèi)、外圈滾道自旋運(yùn)動(dòng)的不足，計(jì)算結(jié)果更為合理。搭建了角接觸球軸承電

7、主軸實(shí)驗(yàn)臺(tái)，根據(jù)脈沖錘擊法測試了實(shí)驗(yàn)電主軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率。依次計(jì)算了主軸用角接觸球軸承的徑向剛度與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率。固有頻率的理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果基本吻合，間接證明了本文角接觸球軸承分析方法的正確性。本文所做工作為角接觸球軸承以及與之配合的軸、軸承座形位公差的制定提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：角接觸球軸承；形位誤差；擬靜力學(xué)；動(dòng)態(tài)特性II碩士學(xué)位論文AbstractAngularcontactballbearinghasbeenwidelyusedinmachinetoolspindlesandaeroenginesduetoitshighspeed,hig

8、hprec